“針對連續(xù)障礙,我設計的路線是旋轉避讓?!薄癇3位置是得分關鍵點,馬達速度要減慢?!苯?,2022—2023學年“全國中小學信息技術創(chuàng)新與實踐大賽”(NOC)決賽在內蒙古自治區(qū)包頭市舉辦。本次參賽的選手,多是年齡處于8至18歲的“小創(chuàng)客們”,他們在現(xiàn)場邏輯清晰地介紹著自己的設計創(chuàng)意,不時贏得裁判們的“手動點贊”。
在NOC大賽主辦單位中國人工智能學會副理事長孫富春看來,科技賽事作為學校教育的補充,是落實黨的二十大提出的教育、科技、人才“三位一體”戰(zhàn)略部署的重要抓手,更是提升青少年科技素養(yǎng)的必要手段。落實科技教育,學校應如何應對?科技比賽該如何延伸拓展,成為孩子們的“成長禮”?記者進行了采訪。
延伸賽事內容,讓學生感知科技背后的計算思維
走在設置了機器人賽道、設計賽道、人工智能賽道、編程賽道共4個賽道36個賽項的NOC決賽現(xiàn)場,“星球大戰(zhàn)”賽項瞬間引起了記者的注意。該賽項通過模擬機器人外星球工作情景,設置了發(fā)現(xiàn)、挖掘并拿取星球表面礦石的任務。
“場地中我們設有目標桿,選手將采集的礦石也就是目標物,通過操控機器掛上去,掛得越高得分就越高?!痹撡愴椀牟门虚L楊老師介紹,選手經(jīng)過精心計算后,設計得分策略,再根據(jù)策略現(xiàn)場完成編程,最終操控機器人完成任務?!昂翢o疑問,整個過程,最核心的是得分策略的設計,而這背后是學生計算思維的支撐?!睏罾蠋熣f。
不少受訪參賽選手表示,比賽難度不是特別高,但計算不能出漏洞。來自上海的王同學說:“我的比賽任務是躲避障礙物,馬達速度、旋轉角度設計是關鍵?!盓NJOYAI賽項的裁判長邢老師也表示,面對比賽任務,選手能靈活轉變策略尤為重要,而前提正是選手有良好的計算思維。
“不管是機器人、編程還是創(chuàng)客教育,這些都屬于科技教育范疇,但不是科技教育的全部,也不是核心?!北敬未筚惪偛门虚L、原北京電化教育館館長潘克明表示,近幾年,NOC大賽通過比賽內容的不斷延伸,讓孩子們透過“熱鬧”的人機交互,真切感受到冷靜計算的重要。“我們要認識到,科技教育的關鍵是讓孩子掌握科學的思維方法,激發(fā)他們持久學習、鉆研科學技術的熱情和決心?!迸丝嗣髡f。
融合各科知識,讓科技伴隨探究和發(fā)現(xiàn)
記者與多名現(xiàn)場參賽選手、裁判長交流后,發(fā)現(xiàn)科技教育背后發(fā)生了三大變化。
——推廣地域更寬,且從娃娃抓起。在“智慧體育”賽項場地,選手多是小學低年級學生。該項目裁判長蘇老師表示,今年小學低年級參賽選手明顯增多,而且中西部地區(qū)學校學生也越來越多。
“考慮到小孩子喜歡籃球、足球等,今年大賽新增了‘智慧體育’。激發(fā)孩子的科技興趣,是大賽項目設置的出發(fā)點之一。”潘克明認為,一些中小學生很容易被現(xiàn)代科技產(chǎn)品激起熱情,但如何將這種熱情轉化為對科學技術的向往,是當前科技教育深入、持久開展的關鍵。
今年5月,教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)的《關于加強新時代中小學生科學教育工作的意見》,工作原則第一項即為重在實踐,激發(fā)興趣?!皩萍寂d趣的引導和培養(yǎng)要從娃娃抓起。”孫富春表示,在數(shù)字時代的大背景下,推動科技教育必定促使全社會更加重視保持孩子們的好奇心,也將推動科技教育更加普及、更加重視從娃娃抓起。
——更加貼近生活,融合多學科知識?!斑@是我設計的智能垃圾桶?!币幻麃碜园不蘸戏实膮①愡x手向裁判展示著自己的創(chuàng)意產(chǎn)品,她將帶有煙頭的圖片,放到垃圾桶中央的屏幕前,帶有“有害”標簽的垃圾桶迅速自動打開。該項目裁判長說,像智能垃圾桶這種解決現(xiàn)實生活問題的智能產(chǎn)品,今年涌現(xiàn)出很多。
“智能物流”賽項的裁判也表示,解決現(xiàn)實問題是本次大賽評判的重點內容,“就拿識別技術來說,之前選手多用色彩識別,現(xiàn)在他們需要根據(jù)比賽現(xiàn)場抽取的模擬情景,如醫(yī)院、地下停車庫等,選擇物體識別、文字符號識別、光識別等更為合適的技術”。
“當今社會,科技已經(jīng)融入人類生活的各方面,學??萍冀逃矐浞秩谌雽W習生活?!迸丝嗣髦赋?,目前,很多學校的科技課程都將數(shù)學、物理、生物、地理等多學科知識融于其中,這是中小學科技教育緊扣新課程標準的具體落實。
他認為,科技教育要以技術服務生活的要求為出發(fā)點,進行知識拓展,突出綜合性,“在這個過程中,學生不僅學會了課本上沒有的知識,還提升了實踐、動手能力,拓展了思維的廣度和深度”。
——學校高度重視,科技進校園成時尚。隨著數(shù)字時代的到來,各地學校都在探索科技教育如何更好地開展?!?014年,我?guī)е?位老師觀摩NOC大賽,明確了依托比賽項目開展學??萍冀逃南敕?。”包頭市昆都侖區(qū)教育局原相關負責人回憶道,當時如何開展科技教育,教育局和學校一頭霧水,但NOC的賽事設置為他們提供了方向,“大賽每年賽項都有調整,也促使我們緊跟時代發(fā)展,將最新科技教育輸送到學校。今年高中組我們有多組學生進入全國決賽,就是最好的例子?!?/P>
推動科技教育發(fā)展,需要一棒接一棒
中小學生需不需要競賽?答案是肯定的。
“組織競賽的初衷在于給學有余力的學生設置‘跑道’,讓人才在你追我趕中冒出來?!痹贜OC大賽承辦單位中國信息技術教育雜志社社長李維福看來,作為教育部白名單賽事,這項大賽既是人工智能科學普及的創(chuàng)新賽事,又是培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實踐能力的綜合課堂。
包頭市某高中參賽學生的指導教師告訴記者,之前其學生參賽,因設備檢查不到位,演示中出現(xiàn)了零件掉落的意外。比賽后學生反復實驗,設定了多種檢測方案,“我們教師不僅僅是指導學生參加比賽,更是在過程中培養(yǎng)學生‘獻身科學’的精神”。
孫富春表示,對教育我們不斷地在做“加法”,那科技教育應該“加”什么?他認為,要“加”學生提出新問題、展開新研究的能力,“加”學生的科技興趣、探究意識和對標準答案的質疑審辨,“加”學生持之以恒的奮斗精神。
然而,面對加快建設教育強國、科技強國、人才強國的目標要求,我國科技教育還存在著區(qū)域發(fā)展不均衡、師資力量薄弱、實踐教學實施程度較低、拔尖創(chuàng)新人才早期發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)機制欠缺等問題和不足。
“通過比賽項目的調整,如設置模擬賽事等,為更多農(nóng)村孩子提供參賽機會。”李維福表示,舉辦科技比賽不僅是為了選拔具備科學家潛質的青少年,更是希望挖掘貧困地區(qū)做得好的學校,推動鄉(xiāng)村科技教育發(fā)展,為薄弱地區(qū)學校孩子提供更多可能。
培養(yǎng)學生科學精神、提升教師人文關懷、幫助一株株新苗茁壯成長,這是科技賽事舉辦的初衷。在李維福看來,推動科技教育是一場接力賽,他們現(xiàn)在做的只是第一棒,只有“搭起架子,樹起旗幟”,才能讓更多人參與其中,“科技教育就需要這樣一棒接一棒地接力做下去”。
《中國教育報》2023年08月06日第4版
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